Theo sách "Đại Việt thông sử", Nguyễn Lý là người thôn Dao Xá (nay là xã Xuân Lam, huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa), theo vua Lê Thái Tổ khởi binh và được trao chức Thứ thủ trong vệ kỵ binh, thuộc quân Thiết Đột. Ông từng hết lòng phò vua, trải không biết bao nhiêu gian khổ. Khi vua cùng 18 bề tôi thân cận tổ chức Hội thề Lũng Nhai, ông cũng có mặt trong số đó và đứng hàng thứ 17. Cống hiến của Nguyễn Lý có thể tóm tắt qua mấy sự kiện tiêu biểu sau đây:
Năm Mậu Tuất (1418), khi Lê Lợi vừa phát lệnh khởi nghĩa thì lập tức quân Minh đã hùng hổ kéo tới để đàn áp. Trong cuộc đọ sức không cân xứng này, nghĩa quân Lam Sơn đã chịu khá nhiều tổn thất. Lê Lợi buộc phải rút hết lực lượng về sách Mường Một (nay là vùng Bất Một, huyện Thường Xuân, tỉnh Thanh Hóa) và sau đó là rút lên Linh Sơn. Giặc vừa chấm dứt cuộc vây hãm Linh Sơn, Lê Lợi liền cho quân sĩ trở về Lam Sơn, gấp rút củng cố đội ngũ, tăng cường tích trữ lương thực và sắm sửa thêm vũ khí để có thể chiến đấu lâu dài. Nhưng trở lại Lam Sơn vừa được 5 ngày thì Lê Lợi đã phải đối phó với những cuộc tấn công đàn áp rất quyết liệt của quân Minh. Một lần nữa, để tránh thế mạnh của địch, Lê Lợi đã chủ động cho quân rút về Lạc Thủy.
Tại Lạc Thủy, Lê Lợi và Bộ chỉ huy Lam Sơn dự đoán rằng, quân Minh nhất định sẽ dốc sức đuổi gấp theo. Để ngăn chặn một cách có hiệu quả cuộc truy đuổi ráo riết của quân Minh, Lê Lợi và Bộ chỉ huy Lam Sơn quyết định bố trí một trận đồ mai phục hết sức lợi hại ngay tại Lạc Thủy. Tướng Nguyễn Lý vinh dự được trao chức phó chỉ huy trận mai phục này. Tướng chỉ huy cao nhất của quân Minh trong trận này là Mã Kỳ phải một phen thực sự kinh hoàng. Đây là trận thắng lớn đầu tiên của Lam Sơn và kể từ trận thắng lớn này, tên tuổi của Nguyễn Lý ngày càng nổi bật.
Năm Canh Tý (1420), Lê Lợi và Bộ chỉ huy Lam Sơn đóng ở Mường Thôi (Thanh Hóa). Lần này, hai tướng cao cấp của giặc là Lý Bân và Phương Chính đem trên 10 vạn quân, đánh thẳng vào khu căn cứ mới của Lê Lợi. Kẻ dẫn đường cho quân Minh là tên Việt gian Cầm Lạn. Lúc này, Cầm Lạn đang giữ chức Đồng Tri châu ở Quỳ Châu (nay là vùng Quỳ Châu, tỉnh Nghệ An). Để giành thế chủ động tấn công và đánh địch một trận thật bất ngờ, Lê Lợi phái các tướng Lý Triện, Phạm Vấn và Nguyễn Lý đem quân đến mai phục sẵn ở Bồ Mộng - một vị trí rất hiểm yếu, nằm trên tuyến đường dẫn vào Mường Thôi. Hẳn nhiên, với tương quan lực lượng quá chênh lệch như vậy, đội quân mai phục do các tướng nói trên chỉ huy chỉ có thể lợi dụng thế bất ngờ để tiêu hao một phần sinh lực giặc và ngăn cản bớt bước tiến ồ ạt của chúng mà thôi.
Quả đúng như dự kiến của Lê Lợi và Bộ chỉ huy Lam Sơn, Lý Bân và Phương Chính cứ hăm hở đi mà không hề nghi ngờ gì. Bình tĩnh chờ cho đến lúc lực lượng tiên phong của chúng vừa lọt vào ổ mai phục ở Bồ Mộng, Nguyễn Lý, Phạm Vấn và Lý Triện liền hạ lệnh cho quân sĩ bốn bề nhất loạt xông ra. Trong trận đánh này, Lam Sơn đã tiêu diệt được một bộ phận khá lớn sinh lực của giặc, khiến "bọn Lý Bân và Phương Chính chỉ chạy thoát lấy thân. Quân ta thừa thắng đuổi luôn sáu ngày đêm mới thôi.
Năm Bính Ngọ (1426) và năm Đinh Mùi (1427), Nguyễn Lý được lệnh cùng một số tướng lĩnh khác chỉ huy lực lượng Lam Sơn tấn công vào hai thành trì rất kiên cố, đó là Tam Giang và Xương Giang. Ông đã hoàn thành tốt các nhiệm vụ được giao, đánh bại thành Tam Giang và đặc biệt là san bằng thành Xương Giang, phá tan chỗ dựa của viện binh giặc.
Nhờ những công lao to lớn nói trên, năm 1428, Nguyễn Lý được tấn phong là Tư mã, được quyền tham dự triều chính, được xếp vào hàm Suy Trung Tán Trị Hiệp mưu Công thần. Năm 1429, triều Lê dựng biển khắc tên 93 khai quốc công thần, tên của Nguyễn Lý được xếp vào hàng thứ 6.
Không chỉ có các sử gia ngày xưa mà kể cả các sử gia thời nay cũng đều phải tôn vinh Lê Lợi - Lê Thái Tổ là bậc đại anh hùng với tài năng quán thế. Chính vì thế, các tướng dưới quyền ông ngày ấy đều là những người tài ba nhất so với tất cả các triều đại phong kiến ở Việt Nam. Và một trong số đó là tướng quân Nguyễn Lý. Ông là một trong những công thần khai quốc của nhà Lê Sơ, là người tham gia khởi nghĩa Lam Sơn từ ngày đầu và là người dự Hội thề Lũng Nhai với Lê Lợi. Năm 1429, triều Lê dựng biển khắc tên 93 khai quốc công thần, tên của Nguyễn Lý được xếp vào hàng thứ 6. Thế mới hay rằng câu nói của người "thần thiêng nhờ bộ hạ" quả là không sai.
Chính nhờ sự giúp sức của các danh thần mà Lê Lợi đã biết dựa vào sức mạnh của nhân dân, đoàn kết, tập hợp mọi lực lượng trong xã hội vào một tổ chức chiến đấu, rồi từ cuộc khởi nghĩa ở một địa phương, lấy núi rừng làm căn cứ địa, phát triển sâu rộng thành cuộc chiến tranh giải phóng dân tộc trên quy mô toàn quốc. Đây là một cống hiến sáng tạo to lớn về đường lối chiến tranh của Lê Lợi và bộ tham mưu của ông, để lại một kinh nghiệm lịch sử quý giá. Và chính chiến thuật "Vây thành diệt viện" của Lê Lợi kết hợp với chủ trương "mưu phạt nhị tâm công", uy hiếp, phân hóa, chiêu dụ địch của Nguyễn Trãi tạo nên một phương thức độc đáo trong nghệ thuật quân sự Việt Nam. Và đó là bài học vô giá cho hậu thế trong công cuộc bảo vệ Tổ quốc hôm nay.